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增塑剂原理

[ 发布日期:2019-05-13 16:35:59 点击:196 来源:苏州辰英新材料有限公司 【打印此文】 【关闭窗口】]

说起增塑剂估计很多人都会感到陌生,那么何为增塑剂?增塑剂原理是什么?带着这样的疑问,今天小编就来为大家来解答。

何为增塑剂

增塑剂也叫做塑化剂是加进塑料体系中增加塑性同时又不影响聚合物本质特性的物质,可以使其柔韧性增强,容易加工,可合法用于工业用途。增塑剂的主要作用是削弱聚合物分子间的范德华力,增加聚合物分子链的移动性,降低聚合物分子链的结晶性,亦即增加塑料的塑性。塑料的伸长率、曲挠性和柔韧性都得到提高,而硬度、模量、软化温度和脆化温度都下降。增塑剂又分为内增塑剂和外增塑剂。

外增塑,是指在产品里面作为一种助剂,来提高产品的韧性和伸长率。外增塑剂,可以很显着的提高产品的初始伸长率,但只能是暂时的。因为外增塑是简单和产品混合,不发生化学反应,因此这个外加的东西最终要从产品中挥发出来,导致伸长率大大下降,而且因为表面总是油乎乎的,粘灰尘。美国ASTM D 6083要求,产品做加速老化试验1000小时,其伸长率必须>100%, 就是防止在产品里加入外增塑剂。

内增塑,和外增塑相反,加入产品中后,和产品发生化学反应,不会挥发出来,因此是永久增塑。内增塑剂是利用改变高分子聚合物的分子结构、分子量以增加聚合物的拉伸率、柔软度,如:聚乙烯-醋酸乙烯共聚物。

增塑剂

以上就是增塑剂的介绍,了解了何为增塑剂之后,接下来我们就来看看增塑剂的原理

增塑剂原理

增塑剂的增塑的原理是增塑剂分子插入到聚合物分子链之间,削弱了聚合物分子链间的应力,结果增加了聚合物分子链的移动性、降低了聚合物分子链的结晶度,从而使聚合物的塑性增加,也就是对抗塑化作用的主要因素聚合物分子链间的应力和聚合物的分子链的结晶度,而他们则取决于聚合物的化学结构和物理结构。

当把增塑剂加入到聚合物中,增塑剂分子相互之间、增塑剂与聚合物分子相互之间的相互作用力是很重要。除非所有这些相互作用(增塑剂与增塑剂之间、增塑剂与聚合物之间、聚合物与聚合物之间)都是同样大小时,才可能没有增塑作用和反增塑作用。

1、范德华力范德华力是物质的聚集态中分子与分子间存在着的一种较弱的引力。范德华力包括色散力、诱导力和取向力。范德华力的作用范围只有几个埃。

(1)色散力色散力存在于所有极性或非极性分子之间,是由于微小的瞬时偶极的相互作用使挨近的偶极处于异极相邻状态而产生的一种引力。但是只有在非极性体系中,如苯、聚乙烯或聚苯乙烯中,色散力才占较主要的成分。

(2)诱导力当一个具有固定偶极的分子在相邻的一个非极性分子中诱导出一个诱导偶极使,诱导偶极和固有偶极之间的引力叫做诱导力。芳香族化合物因为π电子能高度极化所以影响特别强,如低分子量的酯与聚苯乙烯之间或苯与聚醋酸乙烯之间主要是诱导力。

(3)取向力当极性分子相互靠近时,由于固有偶极的取向而引起分子间的一种作用力叫做取向力。如酯类增塑剂与PVC或与硝酸纤维素的相互作用就是代表性的例子。

增塑剂

2、氢键含有—OH基或—NH—基团的分子,如聚酰胺、聚乙烯醇、纤维素等,在分子间、有时在分子内部都能形成氢键。氢键是一个比较强的相互作用键,它们妨碍增塑剂分子插入聚合物分子间,如果氢键沿聚合物分子链分布越密相应的对抗增塑剂插入的作用也越强。因此要求增塑剂与聚合物分子也能产生类似的强的作用。另一方面随着温度的升高,分子间的吸引作用由于氢键的减少而显著削弱,这是因为分子的热运动妨碍了聚合物分子的取向。

3、空间有规结构的聚合物的分子链适当的条件下能够结晶,即链状分子从卷的和杂乱的状态变成紧密折叠成行的有规则状态。在一般条件下,工业生产的聚合物不可能是完全结晶的,而往往是由结晶区域散插在无定形区域构成的。

显然,增塑剂的分子插入结晶区域要比插入无定形区域困难得多,因为在结晶区与聚合物与链之间的自由空间最小。如果增塑剂的分子仅能插入部分结晶的聚合物的无定形区域,则此增塑剂便是非溶剂型增塑剂,也就是所谓的辅助增塑剂。如果增塑剂的分子能插入聚合物的无定形区域同时又能插入结晶区域,则此增塑剂便是溶剂型增塑剂,即所谓的主增塑剂。

通过本文介绍相信大家对什么是增塑剂以及增塑剂的原理都有了基本上的了解了,增塑剂作为一种高分子材料助剂,在工业行业广泛应用。

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